Чем вызвано создание компьютерных сетей
Использование связи в современном мире благодаря новым технологиям становится все более и более эффективным. Особенно прогресс стал заметен в тот момент, когда пользователи получили возможность обмениваться информацией. Но передача информации только с помощью внешних носителей решает эту проблему лишь отчасти, но вот подлинным решением выступает объединение компьютеров в сеть.
Компьютерная сеть (Computer Network) – это объединение множества (двух и более) компьютеров, которые соединены между собой линиями связи, а работа их воспроизводится под управлением специального программного обеспечения.
Клиентами в распределенной вычислительной среде такой сети выступает прикладная программа, которая работает в интересах пользователя для того, чтобы предоставить услуги от сервера в пространство сети. Чтобы создать модель сети, входящие в нее компьютеры должны быть связаны каналами передачи информации — каналами связи, а на компьютерах следует установить специальное программное обеспечение, которое бы организовывало работу в сети – это программы управления сетью.
Аппаратные средства работы в сетях:
- прямые физические линии связи (кабели, радиосвязь, спутниковая связь);
- сетевые карты;
- серверы;
- модемы.
Отметим, что серверы — это компьютеры, работа которых направлена на управление имеющимися сетевыми ресурсами. Например, в компьютерной сети используются серверы печати для управления принтерами, коммуникационные серверы для обеспечения связи с модемами, файловые серверы, которые в КС выполняют центральную роль.
Программные средства работы в сетях:
- операционные системы, которые поддерживают режим работы в сети (наиболее используемые площадки — MS Windows NT, OS/2, Unix);
- браузеры – программы, которые обеспечивают взаимодействие с пользователем с помощью графического интерфейса, и транслируют его указания в команды.
В свою очередь эти команды распознает компьютер и сетевые протоколы.
Существует несколько типов компьютерных сетей, которые различают в зависимости от количества компьютеров, которые входят в сеть, и от разделяющего их расстояния.
Прямое компьютерное соединение образуется при соединении двух стоящих в пределах 10 – 20 м друг от друга компьютеров. Физическое соединение осуществляется с помощью специального кабеля (нуль-модем). Он подключается к последовательным или параллельным портам компьютеров. Прямое компьютерное соединение может быть установлено, а затем снято любым конечным пользователем. Сегодня все больше становятся популярными инфракрасные порты, которые позволяют организовать указанное выше соединение напрямую, без кабеля. Чаще всего ПКС используется для обмена информацией между портативным и стационарным персональным компьютером.
Готовые работы на аналогичную тему
Назначение компьютерных сетей
Когда мы используем несколько компьютеров, часто может возникать вопрос: как осуществить передачу данных с одного компьютера на другой?
В первом варианте передать данные можно при помощи внешних носителей:
- дискеты;
- компакт-диски;
- переносные жесткие диски и прочее.
Но такой способ хорош только тогда, когда мы производим обмен данными между двумя расположенными рядом компьютерами. Но если ПК много и расположены они относительно далеко друг от друга (например, в одном здании, но на разных этажах), то в таком случае компьютеры можно соединить между собой кабелем. Если соединить два компьютера, то получится простейшая компьютерная сеть. И при наличии такой сети для передачи данных с одного компьютера на другой больше не потребуется внешних носителей. В простейшей КС данные передаются быстро, в любом объеме и в любое время.
Прообраз сети – многотерминальные системы
В начале $1960$-х гг., с удешевлением процессоров, стали развиваться интерактивные многотерминальные системы разделения времени, в которых каждому пользователю предоставлялся отдельный терминал, который давал возможность взаимодействовать с компьютером. Мощность компьютера определяла число одновременно работающих пользователей с компьютером.
Терминалы уже могли распределяться по всему предприятию, а не только в пределах вычислительного центра. При этом вычислительная мощность была еще полностью централизованной, но функции ввода и вывода данных уже стали распределенными.
Многотерминальные централизованные системы такого рода внешне похожи на локальные вычислительные сети, в которых пользователь получает доступ к общим файлам и периферийным устройствам, запускает требуемую программу в любой момент времени и почти сразу же получает результат.
Многотерминальные системы, которые работали в режиме разделения времени, стали первым шагом к созданию локальных вычислительных сетей.
Однако многотерминальные системы в то время поддерживали централизованную обработку данных, к тому же предприятия еще не ощущали потребности в создании локальных сетей, т.к. они не могли себе позволить приобрести несколько компьютеров из-за их высокой стоимости. В это время производительность компьютера была пропорциональной квадрату его стоимости, поэтому выгоднее было купить один мощный компьютер, чем два менее мощных.
Первые глобальные компьютерные сети
Назрела потребность соединения компьютеров, которые находились на большом расстоянии один от другого. Проблему начали решать через обеспечение доступа к компьютеру с терминалов, которые удалены от него на сотни километров. Терминалы соединяли с компьютерами с помощью телефонных сетей через модемы. Подобные сети давали возможность пользователям получить удаленный доступ к разделяемым ресурсам, которые находились на нескольких мощных суперкомпьютерах. Позже появились системы, в которых были реализованы удаленные соединения типа компьютер-компьютер.
С помощью компьютера стал возможен обмен данными в автоматическом режиме, который является базовым признаком любой вычислительной сети.
С помощью подобного механизма в первых сетях реализовывались службы обмена файлами, работа электронной почты. обеспечение синхронизации баз данных и другие, традиционные на сегодняшний день сетевые службы.
Хронологически первыми стали глобальные сети (Wide Area Network, WAN) – сети, которые объединяют территориально разрозненные компьютеры, расположенные даже в различных городах и странах.
Компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и их периферийных устройств, соединенных между собой специальными кабелями и коммутаторами, что позволяет наладить обмен данными, передачу информации и управление периферийными устройствами с любого компьютера системы.
Компьютерная сеть может быть локальной и глобальной. Локальная отличается относительно небольшим количеством устройств в ней и, как правило, расположением их в непосредственной близости друг к другу (в пределах одного помещения). Если же сеть выходит за рамки одного помещения, одного города или даже государства, то такая сеть называется глобальной.
Готовые работы на аналогичную тему
История компьютерных сетей
Первые компьютерные сети создавались исключительно в коммерческих, военных и научных целях и имели очень ограниченный функционал. Они были предназначены для выполнения очень узкоспециализированных задач. Поскольку в то время компьютеры были огромными дорогостоящими машинами с не менее дорогостоящими комплектующими, такие сети были исключительной редкостью.
Создание компьютерных сетей открывает для их пользователей ряд преимуществ. Например:
- распределение ресурсов;
- распределение данных;
- распределение программных средств;
- распределение ресурсов процессора;
- многопользовательский режим.
Распределение ресурсов позволяет управлять любыми периферийными устройствами с любых компьютеров в сети.
Распределение данных позволяет предоставлять и получать доступ к данным из разных рабочих станций в сети и работать над одними и теми же документами без потребности непосредственного их копирования на другую рабочую станцию.
Распределение программных средств позволяет пользователям сети использовать одни и те же программные средства, установленные на одной из рабочих станций, без потребности установки программы на других компьютерах.
Распределение ресурсов процессора позволяет снять нагрузку с одного компьютера и распределить ее между другими устройствами в сети.
Многопользовательский режим позволяет компьютерам в сети работать над одними и теми же задачами одновременно, синхронизируя результаты работы, предоставляя возможность передачи управления программными средствами для других компьютеров в сети.
Готовые работы на аналогичную тему
Принципы взаимодействия узлов компьютерной сети
Построение компьютерной сети кроме способа подключения требует также выбор принципа взаимодействия устройств системы между собой. Существует несколько разновидностей взаимодействия - одноранговая, иерархическая (серверная).
Одноранговая сеть подразумевает наличие в сети компьютеров с одними и теми же правами. Все устройства могут получать доступ к данным из любого другого устройства в сети. Нет более привилегированных узлов в сети, все имеют равные права доступа. Преимуществом такой сети является простота установки и наличие по умолчанию всех необходимых программных элементов для настройки коммуникации в основных операционных системах.
Недостатком одноранговой компьютерной сети является отсутствие возможностей для надежной защиты информации (за счет равноправия всех узлов в компьютерной сети). Такие сети используются только в случае применения небольшого количества компьютеров и только в сетях, где защита информации не является критическим вопросом.
В иерархической сети есть один или несколько специальных компьютеров, которые наделены особенными правами. Такие компьютеры отвечают за коммуникацию и управление обменов данных между другими узлами сети и называются серверами.
Сервер в иерархической сети - это постоянное хранилище распределяемых ресурсов. Все остальные узлы сети являются клиентами. Сервер более низкого уровня иерархии для сервера более высокого уровня иерархии является клиентом.
Такой способ подключения является более надежным и рекомендуется для использования, так как дает больше возможностей для управления узлами в сети и распределения прав доступа между устройствами.
К недостаткам иерархической сети относятся:
- потребность выделения отдельного высокопроизводительного компьютера в качестве сервера;
- более высокая сложность установки и настройки сети;
- более сложная модернизация и управление компьютерной сетью.
Для серверной модели существует две разновидности подключения - клиент-сервер и файл-сервер. В случае использования модели файл-сервер, узел, являющийся сервером, просто хранит в себе файловую систему, в которой находятся необходимые для сети программы, данные и компоненты. Все узлы такой сети имеют доступ к этим данным. Непосредственная обработка информации происходит на рабочей станции.
Клиент-серверная архитектура требует наличия серверной (back-end) и клиентской (front-end) части. Все операции выполняются на стороне сервера, а команды задаются согласно заданному на клиентской части интерфейсу. Выполняемые функции ограничиваются на уровне разработки путем предоставления только выбранных функций для клиентской части.
Такая архитектура позволяет использовать третий уровень - базу данных. В таком случае с клиентской части отправляются только команды для обработки на сервере, а сервер, в свою очередь, синхронизируется с базой данных, обрабатывает и отдает данные обратно для хранения на третьем уровне - в БД.
Способы соединения компьютеров
К получившейся простейшей сети можно теперь добавить и другие компьютеры. Соединить их можно двумя способами:
Топология — конфигурация локальной сети.
Последовательное соединение компьютеров можно также разделить на три типа:
- чисто последовательное;
- последовательное кольцом;
- последовательное по общей шине.
При простом последовательном соединении информация передается с одного компьютера на другой и обратно. Коммуникация проходит быстро, но при разрыве одного из соединений или при неисправности одного компьютера выходит из строя и прекращает функционировать вся сеть. На практике такая схема почти не используется.
При последовательном кольцевом соединении данные также передаются последовательно от ПК к ПК, но таким образом данные могут передаваться в двух направлениях. Это повышает устойчивость к сбоям сети. В отличии от первого способа, один разрыв не приведет к сбою в сети, однако два разрыва сделают сеть нерабочей. В сегодняшнем мире технологий кольцевой тип соединения достаточно широко применяется, ведь такие сети — самые скоростные.
Последовательно тип соединения по общей шине может производиться между любыми компьютерами сети, вне зависимости от остальных. Если происходит повреждение одного ПК по сети, то именно этот компьютер отключается, а сеть продолжает работать. Хоть в этом смысле сеть достаточно устойчива, однако если шина получает повреждения, то вся сеть выйдет из строя.
И последний тип соединения — соединение звездой. При таком варианте вся сеть очень устойчива к повреждениям. Кроме того, такая схема соединения позволяет пользователям создавать сложные разветвления сети.
Компьютерная сеть — это группа (два и более) компьютеров, соединенных каналами передачи данных.
Компьютерные сети обеспечивают:
— быстрый обмен данными;
— совместное использование ресурсов (сканеров, модемов, принтеров и т. д.);
— совместное использование программного обеспечения и баз данных;
— совместную работу пользователей над некоторым заданием и проектом;
— возможность удаленного управления компьютерами.
В зависимости от выполняемых в сети функций различают компьютеры-серверы и компьютеры-клиенты:
- Сервер — это компьютер, предоставляющий доступ к собственным ресурсам или управляющий распределением ресурсов сети.
- Клиент-компьютер, использующий ресурсы сервера.
По территориальному признаку сети разделяются на локальные и глобальные. Локальные сети — это сети, состоящие из близко расположенных компьютером (сеть здания, помещения и т. д.).
Глобальные сети — это сети, охватывающие большие территории и включающие большое число компьютеров.
По архитектуре различают: одноранговые сети и сети с выделенным сервером.
Одноранговые сети — это сети, в которых каждый может представлять свои ресурсы другим компьютерам сети и использовать другие.
Сети с выделенным сервером — это сети, в которых один или несколько компьютеров являются серверами, а все остальные — клиентами.
Компьютерные сети могут разделяться по скорости передачи данным. Пропускная способность сети — это максимальное количество бит, которые могут быть переданы за одну секунду.
Давайте рассмотрим локальные сети. Во многом большинство характеристик локальных сетей определяется конфигурацией или топологией сетей. Топология — это конфигурация сети, способ соединения ее элементов друг с другом.
Чаще всего используются следующие топологии сетей:
- Шинная топология. Все компьютеры сети подключаются к одному кабелю.
- Кольцевая топология. Данные передаются по кольцу от одного компьютера к другому.
- Радиальная топология. Каждый компьютер через специальные сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству.
- Древовидная топология. Образуется соединением между собой несколькими звездообразных топологий.
Локальные сети ориентированы прежде всего на сравнительно небольшое количество компьютеров.
Что же касается глобальных сетей, то она ориентирована на обслуживание неограниченного круга пользователей. Самый впечатляющий пример глобальной сети — это ИНТЕРНЕТ.
Интернет — это глобальная сеть, в которой многочисленные научные, корпоративные, государственные и другие сети, а также персональные компьютеры отдельных пользователей соединены между собой каналам передачи данных.
Основной аппаратной структурой сети Интернет можно считать мощные компьютеры (узлы) и связывающие их высокоскоростные магистральные каналы передачи данных. Организации, имеющие в собственности и обслуживающие такое оборудование, называются провайдерами.
За каждым компьютерным узлом в Интернете закреплён постоянный адрес, называемый IP-адресом. Давайте рассмотрим технологию IP- адресации.
Такие адреса получают и пользователи сети Интернет, но в отличии от адресов узлов они действуют только во время подключения пользователя к сети и изменяются при каждом новом сеансе.
IP-адрес представляет собой 32-битный идентификатор, например:
Так как человеку сложно воспринимать такую длинную строку, ее делят на 4 равные части:
Чтобы пользователи было еще удобнее работать с IP-адресом каждую часть переводят в 10-ую систему счисления:
Таким образом число в IP-адресе не может превышать 255.
Мы говорили уже о том, что Интернет представляет собой сеть сетей, поэтому технология IP-адресов учитывает этот факт следующим образом:
Любой IP адрес состоит из двух частей: IP-адрес сети и IP-адрес узла этой сети. При этом деление адреса на части происходит с помощью маски — 32-битным числом, в двоичной записи которого сначала стоят единицы, потом — нули. Первая часть IP- адреса, соответствующая единичным битам маски, относится к адресу сети, а вторая, соответствующая нулям маски, — определяет числовой адрес узла сети. Адрес сети получается в результате поразрядной конъюнкции к IP адреса узла и маски.
Напомним, Конъю́нкция — логическая операция, по своему применению максимально приближённая к союзу "и". Пример:
Пусть дан IP-адрес узла 217.9.142.131 и с помощью маски 255.255.192.0 надо получить IP-адрес сети.
Сначала переведем IP-адрес узла и маски в двоичный вид и произведен поразрядную конъюнкцию:
При этом часть IP-адреса сети, соответствующая единицам в маске, указывает на IP-адрес сети, к которой привязана сеть, а часть, соответствующая нулям, отдается на нумерацию компьютеров пользователей этой сети.
Желтым цветом выделена часть IP-адреса сети, указывающей на узел, а зеленым — на нумерацию пользователей.
Таким образом на нумерацию пользователей такой IP-адрес сети выделяет 14 бит, при этом два адреса из них не используется (адрес сети и широковещательный) А значит она позволяет пользоваться одновременно 16382 компьютера.
Список обязательной и дополнительной литература для углубленного изучения темы
— Босова Л. Л., Босова А. Ю. Информатика. 11 класс. Базовый уровень. — М.: БИНОМ, 2016
— Угринович Н. Д. Информатика и ИКТ. Базовый курс. Учебник для 7—9 классов/ М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005
— Семакин И. Г., Е. К. Хеннер. Информатика и ИКТ. 10—11 класс/ М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008
— К. Ю. Поляков, Е. А. Еремин. Информатика. 11 класс. Базовый и углубленный уровни: учебник в 2 ч. Ч. 1 / М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016
Развитие компьютерных сетей происходило, в первую очередь, за счет развития двух более крупных направлений технологии – вычислительной техники и коммуникаций. Первые попытки создать возможность работы с вычислительной техникой нескольких пользователей заключались в загрузке в мэйнфрэйм (основной компьютер) нескольких готовых пакетов данных, которые были заранее подготовлены и нуждались в обработке.
Первоначальное развитие этой технологии происходило на протяжении 50-х годов XX века, когда компьютеры представляли собой громоздкие и неудобные устройства, обрабатывающие информацию крайне длительное время. На тот момент удобство пользователя находилось на одном из последних мест в развитии, а основное внимание уделялось повышению мощности.
Следующим прообразом компьютерных сетей стало создание отдельных терминалов, имеющих полноценные собственные устройства ввода-вывода и работающие напрямую с одним общим компьютером. Для самого пользователя работа за таким устройством была куда более удобной – он мог не замечать, что мощности компьютера параллельно используются еще несколькими людьми. Именно тогда стали появляться первые сети, чей принцип работы заключался лишь в физическом удалении терминалов на определенные расстояния.
Как только начали появляться более компактные компьютеры – это произошло в 70-х годах, позволить себе их установку могли все больше предприятий, поэтому необходимость использования какого-либо средства связи возрастала и тогда возникли первые, приближенные к современным, способы объединения компьютеров в сеть и потребность в монтаже компьютерных сетей.
APRANET и появление полноценных сетей
В 1969 году произошло знаковое событие – минобороны США приняло решение об объединении всех основных компьютерных узлов в общую сеть. Передача данных осуществлялась между ними по коммутируемому кабелю, а для ее осуществления были созданы специальные операционные системы и огромное количество сложных сопутствующих протоколов.
Впоследствии, коммутируемые кабели телефонных сетей станут одним из основных способов передачи данных вплоть до середины 80-х годов.
Принцип передачи данных по телефонному кабелю, при этом, уже в первые годы существования компьютерных сетей претерпел определенные изменения. Так, в отличие от непрерывного потока информации, который мог подвергаться искажениям и мешать другим пользователям работать с сетью, как это бывает со стандартным телефонным сигналом, компьютерные данные отправлялись сразу готовыми закрытыми пакетами, что позволяло одновременно использовать один и тот же кабель множеству пользователей.
Краткая история развития компьютерных сетей
1950-1960 годы – первые попытки объединения мейнфрейма с терминалами.
1969 – появление APRANET и использование телефонных сетей для передачи данных.
1970-1974 – возникновение мини-компьютеров и создание вручную настраиваемых локальных сетей.
1974 появление первой стандартизованной сетевой архитектуры IBM SNA, а также стандартизация X.25
1980-1985 возникновение персональных компьютеров, появление Интернета в близком к современности виде. Использование стека TCP/IP на всех узлах. Возникновение стандартных технологий локальных сетевых протоколов Ethernet, FDDI, Token Ring.
1986-1987 – старт коммерческого использования Интернета.
1991 появление протокола Web и первых интернет-сайтов.
1995-2000 развитие Web и массовая популяризация компьютеров.
2000-2010 – использование беспроводных сетей, снижение стоимости передачи единицы информации сразу в несколько тысяч раз.
Что появилось раньше – WAN или LAN?
Говоря о компьютерных сетях, сейчас есть две основных их разновидности. Под подключением WAN (Wide Area Network) подразумевают объединение удаленных физически друг от друга компьютеров, а также простой выход в Интернет, в то время как LAN – это закрытая сеть, объединяющая физически близкие компьютеры и способная быть полностью изолированной от каких-либо других соединений.
Однако, на ранних этапах развития компьютеров, нужды в LAN-сетях не было – их заменяли стандартные комплексы из мейнфреймов и терминалов, хотя удаленная передача данных была крайне важным и приоритетным направлением исследований.
Локальные сети (Local Area Network – LAN) обладают замкнутой инфраструктурой до выхода на поставщиков услуг интернета. Термин “локальная сеть” может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть большого завода, занимающего несколько гектаров. Применительно к организациям, предприятиям, фирмам используется термин корпоративная сеть – локальная сеть отдельной организации (юридического лица) независимо от занимаемой ею территории.
Корпоративные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей (например, сотрудникам компании). Глобальные сети ориентированы на обслуживание любых пользователей.
Глобальная сеть (Wide Area Network – WAN) охватывает большие географические регионы и состоит из множества локальных сетей. С глобальной сетью, которая состоит из нескольких тысяч сетей и компьютеров, знакомы все – это Интернет.
Важную роль в развитии сетей сыграло появление персональных компьютеров, унификация их комплектующих и программного обеспечения. Так начали появляться первые сетевые протоколы – это произошло в 80-х годах. К концу века однозначным лидером среди них стал протокол Ethernet, способный обеспечивать скорость передачи данных в первом поколении своего развития со скоростью 10 Мбит/с, а на данный момент поддерживающий скорость передачи, превышающую 1 Гбит/с.
В настоящее время используются классификации компьютерных сетей по следующим критериям.
• локальные – охватывают небольшие территории и располагаются внутри отдельных офисов, банков, корпораций, домов;
• региональные – образуются путем объединения локальных сетей на отдельных территориях;
По способу связи компьютеров:
• проводные (компьютеры соединяются посредством кабеля);
• беспроводные (компьютеры обмениваются информацией посредством радиоволн. например, по технологии WI-FI или Bluetooth).
По способу управления:
• с централизованным управлением – для управления процессом обмена данных в сети выделяется одна или несколько машин (серверов);
• децентрализованные сети – не содержат в своем составе выделенных серверов, функции управления сетью передаются по очереди от одного компьютера другому.
По составу вычислительных средств:
• однородные – объединяют однородные вычислительные средства (компьютеры);
• неоднородные – объединяют различные вычислительные средства (например: ПК, торговые терминалы, веб-камеры и сетевое хранилище данных).
По типам среды передачи сети разделяются на оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне, через спутниковый канал и т.д.
Произведя анализ истории создания компьютерных сетей можно прийти к выводу, что рождение компьютерных сетей было вызвано практической потребностью― иметь возможность совместного использования данных. Персональный компьютер – прекрасный инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом нет возможности быстро поделиться своей информацией с другими, если не использовать компьютерные сети.
Готовые работы на аналогичную тему
Принципы построения компьютерных сетей
Рисунок 1. Принципы построения компьютерных сетей. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Существует несколько основных принципов построения компьютерных сетей, которые актуальны и используются в наше время.
Устройства, которые принимают участие в функционировании компьютерной сети, называются узлами сети. Несколько соединенных между собой узлов сети являют собой ветвь компьютерной сети.
Узлы сети в зависимости от подключения бывают промежуточными, смежными и оконечными. Оконечный узел может располагаться только в конце сети, после него не может продолжаться ветвь.
Промежуточный узел располагается на соединении нескольких ветвей сети. Смежный узел соединяется хотя бы одним путём, не содержащим никаких других узлов.
Подключение узлов сети бывает нескольких типов. Первый и самый простой из них - линейное подключение. В таком случае все узлы сети подключаются один за одним, без каких-то сложных схем. Это простой способ быстро наладить соединение и объединить компьютеры в сеть, однако он очень плохо поддается диагностике при поиске повреждений сети. Если хотя бы один из кабелей выходит из строя или получает механическое повреждение, вся система прекращает свою работу.
Следующим типом подключения является кольцевая сеть. Здесь принцип построения также очень прост - к каждому узлу сети подключается еще два узла и не более. То есть все компьютеры подключаются один за другим и в конце замыкаются в круг. Стойкость такой системы чуть выше, но найти повреждение в соединениях такой сети все равно достаточно трудно.
Звездообразная сеть представляет собой сеть, где есть одно центральное устройство или коммутатор, к которому подключаются все остальные. Это гарантирует бесперебойную работу системы вне зависимости от повреждений подключения отдельных узлов. Диагностика неисправностей такой системы будет очень простой.
Общая шина - подключение, в котором все компьютеры подключаются к одному кабелю - шине, обеспечивающий связь со всеми остальными узлами в сети. Такая система имеет большую надежность и скорость обмена данными, однако также трудно поддается диагностике при наличии неисправностей или повреждений. При этом выход из строя отдельного узла сети не влияет на работоспособность системы, но повреждение шины несет за собой продолжительную работу по поиску неисправностей.
Системы пакетной обработки
Первые компьютеры $1950$-х годов – громоздкие и дорогие, иногда занимавшие целые здания, – не предназначались для интерактивной работы пользователей, а применялись в режиме пакетной обработки.
Системы пакетной обработки чаще всего были построены на базе мощного компьютера повышенной надежности универсального назначения – мэйнфрейма.
Пользователи готовили перфокарты с данными и командами программ с последующей передачей их в вычислительный центр. Операторами вводились эти перфокарты в компьютер, а готовые результаты пользователи могли получить только на следующий день. При неверном нанесении данных на перфокарту работа задерживалась как минимум на сутки.
Преимущества простейших компьютерных сетей
Чаще всего, особенно во многих организациях и фирмах, подразделения расположены на больших расстояниях. Для того чтобы оперативно и безопасно осуществлять управление и обмен информацией, у пользователей возникает необходимость объединить компьютеры в единую сеть. Здесь на помощь приходит простейшая компьютерная сеть.
Простейшая КС способствует организации общего доступа к определенному виду данных или оборудованию. Например, в какой-либо организации есть общая база данных — билетные кассы и т.п., коллективный доступ к дорогому лазерному принтеру. ПКС определяет бесперебойное подключение и постоянный доступ.
Использование сетей создает гибкую рабочую среду, дает возможность работать на домашнем компьютере, который подключен к сети учреждения.
Компьютерная сеть обеспечивает оперативное получение нужной информации из библиотек и банков.
Технологии, повлиявшие на развитие компьютерных сетей
Развитие компьютерных сетей предопределило развитие вычислительной техники и средств телекоммуникаций.
Компьютерные сети являются средством передачи информации на некоторое расстояние с применением методов кодирования и мультиплексирования данных, которые получили развитие в разных телекоммуникационных системах.
Попытки создания компьютерных сетей начались ещё в $1960$-х годах. Использовались системы телеобработки данных (СТД), которые были построены на базе больших (а позднее мини) ЭВМ.
Средством передачи данных служила телефонная сеть, а модемы, абонентские пункты и устройства коммутации – основными элементами СТД. Система СТД обрабатывала только аналоговые сигналы.
Основной недостаток СТД – низкое быстродействие (до $9600$ бит/с). Это привело к разработке цифровых телефонных коммутаторов.
Второй существенный недостаток СТД – передача данных по каналу связи в один момент времени с одинаковой скоростью. Данный недостаток был исправлен путем использования в $1970$-х годах впервые в США коммуникации кабельного телевидения, которые позволяли вести широкополосную передачу.
Читайте также: